KR100879054B1 - Scanning color display apparatus which can control gamma, color image controlling method and recordable medium thereof - Google Patents

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Abstract

광원; 상기 광원으로부터 조사되는 색광을 변조한 1차원 주사선의 변조빔을 생성하는 1차원 광변조기 소자; 상기 변조빔을 스크린 상의 소정 위치에 투사하는 스캐너; 및 영상 신호를 입력받으며, 상기 영상 신호로부터 추출된 입력 광강도 정보를 감마 변수가 조정되고 선형 축소된 변환 기준 광강도 정보로 변환하고, 상기 기준 광강도 정보에 따라 상기 색광이 1차원 광변조기 소자에 변조되고 상기 스캐너를 통해 상기 스크린 상에 투사되게 하는 영상 제어 회로를 포함하는 스캐닝 컬러 디스플레이 장치가 제공될 수 있다. 보정이 없을 시 발생하는 투사 영상의 수직 방향의 밝기의 불균일현상을 제거하고 화질을 개선하는 효과가 있다.

Figure R1020050104947

감마, 스캐닝, 컬러 영상, 참조표, 휘도

Light source; A one-dimensional optical modulator device for generating a modulation beam of a one-dimensional scan line modulating the color light emitted from the light source; A scanner for projecting the modulated beam to a predetermined position on a screen; And receiving an image signal, and converting input light intensity information extracted from the image signal into converted reference light intensity information having a gamma variable adjusted and linearly reduced, and wherein the color light is a 1D optical modulator device according to the reference light intensity information. A scanning color display device may be provided that includes an image control circuit that is modulated to and projected onto the screen through the scanner. There is an effect of eliminating the unevenness of brightness in the vertical direction of the projected image generated without correction and improving the image quality.

Figure R1020050104947

Gamma, Scanning, Color Image, Reference Table, Luminance

Description

감마 조정이 가능한 스캐닝 컬러 디스플레이 장치, 컬러 영상 제어 방법 및 컬러 영상 제어 기록 매체{Scanning color display apparatus which can control gamma, color image controlling method and recordable medium thereof}Scanning color display apparatus which can control gamma, color image controlling method and recordable medium

도 1은 일반 구동 집적회로에서의 광강도 대(對) 구동전압(V) 간의 관계 및 광강도 대(對) 밝기의 관계를 나타낸 그래프.1 is a graph showing a relationship between light intensity versus driving voltage (V) and light intensity versus brightness in a general driving integrated circuit.

도 2는 선형적인 특성을 가지는 구동 집적회로에서의 광강도 대(對) 구동전압(V) 간의 관계 및 광강도 대(對) 밝기의 관계를 나타낸 그래프.2 is a graph showing a relationship between light intensity versus driving voltage (V) and light intensity versus brightness in a driving integrated circuit having a linear characteristic.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 1차원 광변조기 소자를 포함하는 스캐닝 컬러 디스플레이 장치의 구성도. 3 is a block diagram of a scanning color display device including a one-dimensional optical modulator device according to an embodiment of the present invention.

도 4 내지 도 6은 1차원 광변조기 소자에 포함되는 마이크로 미러 및 변조 원리를 나타낸 도면.4 to 6 is a view showing the micro mirror and modulation principle included in the one-dimensional optical modulator element.

도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 컬러 영상 제어 방법의 흐름도.7 is a flowchart of a color image control method according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명에 따른 컬러 영상 제어를 위한 변환식 또는 참조표를 형성하는 방법의 흐름도. 8 is a flow chart of a method of forming a transform or lookup table for color image control in accordance with the present invention.

도 9는 1차원 광변조기 소자에서 구동전압(V), 마이크로 미러(20)의 변위 (H) 및 밝기(I)의 관계를 나타낸 그래프.9 is a graph showing the relationship between the driving voltage (V), the displacement (H) and the brightness (I) of the micromirror 20 in the one-dimensional optical modulator element.

도 10은 보정 전의 1차원 광변조기 소자에서 입력 광강도 정보(Binput), 마이크로 미러의 변위(H) 및 밝기(I)의 관계를 나타낸 그래프.10 is a graph showing the relationship between input light intensity information (B input ), displacement (H) and brightness (I) of a micromirror in a one-dimensional optical modulator element before correction.

도 11은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 입력 광강도 정보와 기준 광강도 정보 간의 감마 변수을 반영한 변환 관계를 나타낸 그래프.FIG. 11 is a graph illustrating a conversion relationship reflecting a gamma variable between input light intensity information and reference light intensity information according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG.

도 12는 본 발명에 따른 입력 광강도 정보 대비 변조빔의 밝기 곡선을 나타낸 도면.12 is a view showing the brightness curve of the modulation beam compared to the input light intensity information according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

110 : 광원110: light source

130 : 1차원 광변조기 소자130: 1-D optical modulator element

150 : 스캐너150: scanner

170 : 스크린170: screen

180 : 영상 제어 회로180: image control circuit

20 : 마이크로 미러20: micro mirror

본 발명은 스캐닝 컬러 디스플레이 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 1차원 회절형 광변조기 소자에 포함되는 구동 집적회로에 디지털적으로 전처리를 하여 감마 변수의 조정이 가능한 스캐닝 컬러 디스플레이 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a scanning color display device, and more particularly, to a scanning color display device and a method thereof, in which a gamma parameter can be adjusted by digitally preprocessing a driving integrated circuit included in a one-dimensional diffractive optical modulator device. will be.

최근에는 디스플레이 기술이 발달함에 따라 대형화상의 구현에 대한 요구가 날로 증가하고 있다. 현재 대부분의 대형화상 표시장치(주로 프로젝터)는 액정을 광스위치로 사용하고 있다. 과거의 CRT 프로젝터에 비해서는 소형이고 가격도 저렴하며 광학계도 간단하여 많이 사용되고 있다. 그러나, 광원으로부터의 빛이 액정판을 투과하여 스크린에 비춰지므로 광손실이 많다는 것이 단점으로 지적된다. 따라서, 반사를 이용하는 광변조기 소자 등의 마이크로머신을 활용하여 광손실을 줄여서 더 밝은 화상을 얻을 수 있다. Recently, with the development of display technology, the demand for the implementation of large images is increasing day by day. Currently, most large image display devices (mainly projectors) use liquid crystals as optical switches. Compared with the CRT projectors of the past, it is small and inexpensive, and the optical system is simple and used. However, it is pointed out that a large amount of light loss occurs because light from the light source is transmitted through the liquid crystal plate to the screen. Therefore, a brighter image can be obtained by reducing light loss by utilizing a micromachine such as an optical modulator element using reflection.

마이크로머신(Micromachine)은 육안으로 식별이 어려운 극히 소형의 기계를 의미한다. 멤스(MEMS : Micro Electro Mechanical System)라고도 하며, 초소형 전기 기계 시스템 또는 소자라고 부를 수 있다. 주로 반도체 제조기술을 응용하여 만든다. 미소광학 및 극한소자를 이용하여 자기(磁氣) 및 광 헤드와 같은 각종 정보기기 부품에 응용하며, 여러 종류의 마이크로 유체제어기술을 이용하여 생명의학 분야와 반도체 제조공정 등에도 응용한다. 마이크로머신은 그 역할에 따라서 감지 소자의 기능을 하는 마이크로 센서, 구동장치인 마이크로 액추에이터 및 기타 에너지의 전달 역할을 하는 미니어처 기계 등으로 나눌 수 있다.Micromachines are extremely small machines that are difficult to discern with the naked eye. Also known as MEMS (Micro Electro Mechanical System), it can be called microelectromechanical system or device. It is mainly made by applying semiconductor manufacturing technology. It is applied to various information equipment parts such as magnetic and optical heads using micro-optics and limiting devices, and it is also applied to biomedical field and semiconductor manufacturing process using various micro fluid control technologies. Micromachines can be divided into micro-sensors that function as sensing elements, micro-actuators as driving devices, and miniature machines that serve as energy transfer devices.

멤스(MEMS)는 다양한 응용 분야의 하나로서 광학 분야에 응용되고 있다. 멤스(MEMS) 기술을 이용하면 1mm보다 작은 광학부품을 제작할 수 있으며, 이들로서 초소형 광시스템을 구현할 수 있다. MEMS is applied to the optical field as one of various application fields. MEMS technology enables the fabrication of optical components smaller than 1mm, enabling ultra-compact optical systems.

초소형 광시스템에 해당하는 광변조기 소자, 마이크로 렌즈 등의 마이크로 광학 부품은 빠른 응답속도와 작은 손실, 집적화 및 디지털화의 용이성 등의 장점으로 인하여 통신장치, 디스플레이 및 기록장치에 채택되어 응용되고 있다.Micro-optical components such as optical modulator elements and micro lenses, which are miniature optical systems, have been adopted and applied to communication devices, displays, and recording devices due to advantages such as fast response speed, small loss, and ease of integration and digitization.

디스플레이의 일종인 스캐닝 컬러 디스플레이 장치에 사용되는 1차원 광변조기 소자는 구동 집적회로와 복수개의 마이크로 미러로 구성된다. 하나 이상의 마이크로 미러가 모여 투사 영상의 한 화소를 표현하게 된다. The one-dimensional optical modulator element used in the scanning color display device, which is a kind of display, is composed of a driving integrated circuit and a plurality of micro mirrors. One or more micromirrors are gathered to represent one pixel of the projected image.

이때 한 화소의 광강도를 표현하기 위해서 마이크로 미러는 구동집적회로로부터 인가되는 구동전압에 비례하여 그 변위가 바뀜으로써 회절광의 광량을 변화시킨다. 여기서, 구동 집적회로는 입력신호에 대하여 특정의 관계를 가지는 구동전압을 생성한다. 그리고 회절광의 광량은 구동전압 대비 특정한 비선형적 관계를 가지게 된다. In this case, in order to express the light intensity of one pixel, the micromirror changes the amount of diffracted light by changing its displacement in proportion to the driving voltage applied from the driving integrated circuit. Here, the driving integrated circuit generates a driving voltage having a specific relationship with respect to the input signal. The amount of diffracted light has a specific nonlinear relationship with the driving voltage.

도 1은 일반 구동 집적회로에서의 광강도 대(對) 구동전압(V) 간의 관계 및 광강도 대(對) 밝기의 관계를 나타낸 그래프이고, 도 2는 선형적인 특성을 가지는 구동 집적회로에서의 광강도 대(對) 구동전압(V) 간의 관계 및 광강도 대(對) 밝기의 관계를 나타낸 그래프이다.1 is a graph illustrating a relationship between light intensity versus driving voltage (V) and light intensity versus brightness in a general driving integrated circuit, and FIG. It is a graph showing the relationship between the light intensity versus the driving voltage (V) and the relationship between the light intensity versus the brightness.

도 1에서의 일반 구동 집적회로는 LCD 디스플레이 장치에서 사용되고 있다. 일반 구동 집적회로에서의 광강도 대 구동전압의 관계는 아크코사인(arccosine) 함수 형태이고, 이에 따라 광강도 대 밝기의 관계는 도 1의 (b)에 도시된 바와 같은 일차함수 형태로 고정되어 있다. The general driving integrated circuit in FIG. 1 is used in an LCD display device. In general driving integrated circuits, the relationship between the light intensity and the driving voltage is in the form of an arccosine function, and thus, the relationship between the light intensity and the brightness is fixed in the form of a linear function as shown in FIG. .

도 2에서는 1차원 광변조기 소자를 사용하는 스캐닝 컬러 디스플레이 장치에서의 구동 집적회로에서의 광강도 대 구동전압 간의 관계를 나타낸다. 구동 집적회로에서의 광강도 대 구동전압의 관계는 일차함수 형태이고, 이에 따라 광강도 대 밝기의 관계는 도 2의 (b)에 도시된 바와 같은 아크코사인 함수 형태로 고정되어 있다.2 shows the relationship between the light intensity versus the driving voltage in the driving integrated circuit in the scanning color display device using the one-dimensional optical modulator element. The relationship between the light intensity and the driving voltage in the driving integrated circuit is in the form of a linear function, and thus the relationship between the light intensity and the brightness is fixed in the form of an arc cosine function as shown in FIG.

즉, 광강도에 대한 밝기의 관계가 고정되어 있어 사용자가 원하는 임의의 휘도 특성을 가지는 영상을 표현하는 것에는 한계가 있는 문제점이 있다. That is, there is a limit in expressing an image having an arbitrary luminance characteristic desired by a user because the relationship of brightness to light intensity is fixed.

1차원 광변조기 소자에서 마이크로 미러는 복수의 화소를 표현하기 위해 복수개가 구비되어 있다. 각 마이크로 미러는 제품 제작의 한계로 인하여 최초의 변위 및 구동전압에 대한 변위변화량에 있어서 서로 조금씩 다른 차이가 있다. 이로 인해 동일한 구동전압 입력에 대하여 각 마이크로 미러는 회절광의 광량이 불균일한 문제점이 있다.In the one-dimensional optical modulator device, a plurality of micro mirrors are provided to represent a plurality of pixels. Each micro-mirror has a slightly different difference in the amount of change of displacement with respect to the initial displacement and the driving voltage due to the limitation of the manufacturing. As a result, each micromirror has a problem that the amount of diffracted light is nonuniform with respect to the same driving voltage input.

따라서, 본 발명은 광강도 대비 구동전압의 구성이 선형적인 구동 집적회로를 통해 입력신호에 대하여 디지털적으로 전처리 연산을 함으로써 입력신호 대비 광량의 관계를 임의의 비선형적 관계로 변환시킬 수 있는 스캐닝 컬러 디스플레이 장치, 컬러 영상 제어 방법 및 컬러 영상 제어 기록 매체를 제공한다. Accordingly, the present invention provides a scanning color capable of converting the relationship between the amount of light and the input signal into an arbitrary nonlinear relationship by digitally preprocessing the input signal through a linear driving integrated circuit having a light intensity versus drive voltage. A display apparatus, a color image control method, and a color image control recording medium are provided.

또한, 본 발명은 1차원 광변조기 소자가 표현하는 투사 영상의 휘도 특성을 사용자가 선호하는 형태의 감마 곡선으로 손쉽게 바꿀 수 있는 스캐닝 컬러 디스플레이 장치, 컬러 영상 제어 방법 및 컬러 영상 제어 기록 매체를 제공한다.In addition, the present invention provides a scanning color display apparatus, a color image control method, and a color image control recording medium which can easily change the luminance characteristic of a projection image represented by a 1D optical modulator device into a gamma curve of a user's preferred form. .

또한, 본 발명은 참조표(LookUp Table)을 이용하여 입력신호를 디지털적으로 빠르게 전처리 연산할 수 있는 스캐닝 컬러 디스플레이 장치, 컬러 영상 제어 방법 및 컬러 영상 제어 기록 매체를 제공한다.The present invention also provides a scanning color display apparatus, a color image control method, and a color image control recording medium capable of quickly and digitally preprocessing an input signal using a lookup table.

또한, 본 발명은 각 마이크로 미러의 초기 변위와 구동전압에 따른 변위변화량의 불균일성을 보정하여 투사되는 영상의 각 화소가 균일한 밝기의 회절광을 생성하도록 하는 스캐닝 컬러 디스플레이 장치, 컬러 영상 제어 방법 및 컬러 영상 기록 매체를 제공한다. In addition, the present invention provides a scanning color display device, a color image control method for correcting the nonuniformity of the displacement variation according to the initial displacement and the driving voltage of each micromirror to generate diffracted light of uniform brightness for each pixel of the projected image. A color image recording medium is provided.

본 발명의 이외의 목적들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다. Other objects of the present invention will be readily understood through the following description.

상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 광원; 상기 광원으로부터 조사되는 색광을 변조한 1차원 주사선의 변조빔을 생성하는 1차원 광변조기 소자; 상기 변조빔을 스크린 상의 소정 위치에 투사하는 스캐너; 및 영상 신호를 입력받으며, 상기 영상 신호로부터 추출된 입력 광강도 정보를 감마 변수가 조정되고 선형 축소된 변환 기준 광강도 정보로 변환하고, 상기 기준 광강도 정보에 따라 상기 색광이 1차원 광변조기 소자에 변조되고 상기 스캐너를 통해 상기 스크린 상에 투사되게 하는 영상 제어 회로를 포함하는 스캐닝 컬러 디스플레이 장치 가 제공될 수 있다.In order to achieve the above object, according to an aspect of the present invention, a light source; A one-dimensional optical modulator device for generating a modulation beam of a one-dimensional scan line modulating the color light emitted from the light source; A scanner for projecting the modulated beam to a predetermined position on a screen; And receiving an image signal, and converting input light intensity information extracted from the image signal into converted reference light intensity information having a gamma variable adjusted and linearly reduced, and wherein the color light is a 1D optical modulator device according to the reference light intensity information. A scanning color display device may be provided that includes an image control circuit that is modulated to and projected onto the screen through the scanner.

상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 광원과, 상기 광원으로부터 조사되는 색광을 변조한 1차원 주사선의 변조빔을 생성하는 1차원 광변조기 소자와, 상기 변조빔을 스크린 상의 소정 위치에 투사하는 스캐너를 포함하는 스캐닝 컬러 디스플레이 장치의 영상을 제어하는 방법에 있어서, (a) 상기 색광에 대한 입력 광강도 정보를 포함하는 영상 신호를 입력받는 단계; (b) 상기 영상 신호로부터 상기 입력 광강도 정보를 추출하는 단계; (c) 상기 입력 광강도 정보를 감마 변수가 조정되고 선형 축소된 변환 기준 광강도 정보로 변환하는 단계; 및 (d) 상기 변환 기준 광강도 정보에 따라 상기 색광을 상기 1차원 광변조기 소자가 변조하게 하고 상기 스캐너를 통해 상기 스크린 상에 투사되게 하는 단계를 포함하는 컬러 영상 제어 방법이 제공될 수 있다.In order to achieve the above objects, according to another aspect of the present invention, there is provided a light source, a one-dimensional optical modulator element for generating a modulated beam of one-dimensional scanning line modulating color light emitted from the light source, and the modulated beam on a screen. A method of controlling an image of a scanning color display device including a scanner projecting at a position, the method comprising: (a) receiving an image signal including input light intensity information on the color light; (b) extracting the input light intensity information from the video signal; (c) converting the input light intensity information into converted reference light intensity information with a gamma variable adjusted and linearly reduced; And (d) causing the one-dimensional optical modulator device to modulate the color light according to the conversion reference light intensity information and to project the color light onto the screen through the scanner.

여기서, 상기 단계 (c)는 상기 감마 변수에 따른 상기 입력 광강도 정보 및 상기 기준 광강도 정보 간의 대응관계를 저장한 참조표에 의해 상기 입력 광강도 정보로부터 상기 기준 광강도 정보로의 변환을 수행할 수 있다.In the step (c), the input light intensity information is converted from the input light intensity information to the reference light intensity information by a reference table storing a corresponding relationship between the input light intensity information and the reference light intensity information according to the gamma variable. can do.

바람직하게는, 상기 입력 광강도 정보 및 상기 변환 기준 광강도 정보는 각각 상기 1차원 주사선을 구성하는 각 화소의 광강도일 수 있다.Preferably, the input light intensity information and the conversion reference light intensity information may be light intensity of each pixel constituting the one-dimensional scan line, respectively.

또한, 상기 1차원 광변조기 소자는, 상기 광변조기 제어신호에 따라 구동전압을 생성하는 구동 집적회로; 및 상기 구동전압에 따라 변화되는 변위에 의해 입사된 상기 빔을 변조하여 상기 변조빔을 생성하는 복수개의 마이크로 미러를 포함하되, 상기 마이크로 미러는 각각 하나의 화소를 담당할 수 있다.The one-dimensional optical modulator device may further include a driving integrated circuit configured to generate a driving voltage according to the optical modulator control signal; And a plurality of micro mirrors configured to generate the modulated beams by modulating the beams incident by the displacements changed according to the driving voltage, wherein the micro mirrors may be in charge of one pixel.

여기서, 상기 구동전압은 상기 변환 기준 광강도 정보에 비례할 수 있다.Here, the driving voltage may be proportional to the conversion reference light intensity information.

또한, 상기 마이크로 미러는 상기 구동전압에 비례하여 그 변위가 변화할 수 있다.In addition, the micromirror may change its displacement in proportion to the driving voltage.

바람직하게는, 상기 입력 광강도는 감마 변수가 조정된 기준 광강도 정보로 변환되고, 상기 기준 광강도 정보가 선형 축소된 상기 변환 기준 광강도 정보로 변환될 수 있다.Preferably, the input light intensity may be converted into reference light intensity information having a gamma variable adjusted, and the reference light intensity information may be converted into the converted reference light intensity information linearly reduced.

여기서, 상기 마이크로 미러에 의한 변조빔의 밝기와 상기 변위의 관계는 코사인(cosine) 함수 형태로 나타날 수 있다. 여기서, 상기 코사인 함수는

Figure 112005063371199-pat00001
이고, I는 상기 변조빔의 밝기, Io는 상기 변조빔의 평균 밝기, λ는 상기 변조빔의 파장, H는 상기 구동전압에 의한 변위변화량, Ho는 상기 마이크로 미러의 초기 변위이고, +부호는 상기 변조빔이 0차 회절광인 경우이고, -부호는 상기 변조빔이 ±1차 회절광인 경우이다.Here, the relationship between the brightness of the modulated beam and the displacement by the micromirror may be represented by a cosine function. Here, the cosine function
Figure 112005063371199-pat00001
I is the brightness of the modulation beam, I o is the average brightness of the modulation beam, λ is the wavelength of the modulation beam, H is the amount of displacement change by the driving voltage, H o is the initial displacement of the micromirror, + The sign is the case where the modulated beam is zero-order diffracted light, and the sign-is the case where the modulated beam is ± first-order diffracted light.

그리고 상기 기준 광강도 정보 및 상기 입력 광강도 정보의 관계는 상기 코사인 함수의 역함수형태로 나타날 수 있다. 여기서, 상기 역함수는

Figure 112005063371199-pat00002
이고, Bstd 는 기준 광강도 정보, Binput 은 입력 광강도 정보, N은 상기 기준 광강도 정보의 분해능,
Figure 112005063371199-pat00003
는 상기 감마 변수,
Figure 112005063371199-pat00004
이고, +부호는 상기 변조빔이 0차 회절광인 경우이고, -부호는 상기 변조빔이 ±1차 회절광인 경우이다. The relationship between the reference light intensity information and the input light intensity information may be represented as an inverse function of the cosine function. Here, the inverse function
Figure 112005063371199-pat00002
B std is reference light intensity information, B input is input light intensity information, N is resolution of the reference light intensity information,
Figure 112005063371199-pat00003
Is the gamma variable,
Figure 112005063371199-pat00004
Where + is the case where the modulated beam is zero-order diffracted light, and-is the case where the modulated beam is ± first-order diffracted light.

또한, 상기 변환 기준 광강도 정보와 상기 기준 광강도 정보의 관계는 상기 기준 광강도 정보의 최소값 및 최대값을 마이크로 미러별로 상기 변조빔이 최소 밝기 및 최대 밝기를 가지는 상기 변환 기준 광강도 정보에 매칭시키는 관계일 수 있다. 즉, 상기 변환 기준 광강도 정보와 상기 기준 광강도 정보의 관계는 Bcal = Binoffset[k] + (BinSlope[k] × Bstd >> M)에 따를 수 있다. 여기서, Bcal은 상기 변환 기준 광강도 정보, Binoffset[k]는 k(자연수)번째 마이크로 미러의 변조빔이 최소 밝기를 가지는 변환 기준 광강도, BinSlope[k]는 k번째 마이크로 미러의 변조빔이 최대 밝기를 가지는 변환 기준 광강도와 최소 밝기를 가지는 변환 기준 광강도의 차이, Bstd는 상기 기준 광강도 정보, M=log2N(N은 상기 기준 광강도 정보의 분해능)이다. In addition, the relationship between the conversion reference light intensity information and the reference light intensity information matches the minimum and maximum values of the reference light intensity information with the conversion reference light intensity information having the minimum and maximum brightness of the modulation beam for each micromirror. It can be a relationship. That is, the relationship between the conversion reference light intensity information and the reference light intensity information may be based on B cal = Binoffset [k] + (BinSlope [k] × B std >> M). Here, B cal is the conversion reference light intensity information, Binoffset [k] is the conversion reference light intensity at which the modulation beam of the k (natural number) micromirror has the minimum brightness, and BinSlope [k] is the modulation beam of the k th micromirror. The difference between the conversion reference light intensity having the maximum brightness and the conversion reference light intensity having the minimum brightness, B std is the reference light intensity information and M = log 2 N (N is the resolution of the reference light intensity information).

바람직하게는, 상기 영상 제어 회로는 상기 감마 변수에 따른 상기 입력 광강도 정보 및 상기 변환 기준 광강도 정보 간의 대응관계를 저장한 참조표(Look Up Table)을 가지고 있고, 상기 참조표에 의해 상기 입력 광강도 정보로부터 상기 기준 광강도 정보로의 변환을 수행할 수 있다.Preferably, the image control circuit has a look-up table storing a correspondence between the input light intensity information and the conversion reference light intensity information according to the gamma variable, and the input is determined by the reference table. The conversion from the light intensity information to the reference light intensity information may be performed.

또한, 상기 기준 광강도 정보의 분해능이 상기 입력 광강도 정보의 분해능보다 좋을 수 있다.In addition, the resolution of the reference light intensity information may be better than the resolution of the input light intensity information.

그리고 상기 감마 변수는 조정 가능하다.And the gamma variable is adjustable.

상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상술한 컬러 영상 제어 방법을 수행하는 컴퓨터에서 판독할 수 있고 실행 가능한 코드가 기록된 컬러 영상 제어 기록 매체가 제공될 수 있다.In order to achieve the above objects, according to another aspect of the present invention, a color image control recording medium having a computer readable and executable code recorded thereon may be provided.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 스캐닝 컬러 디스플레이 장치, 컬러 영상 제어 방법 및 컬러 영상 제어 기록 매체의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 동일 또는 유사한 개체를 순차적으로 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.Hereinafter, exemplary embodiments of a scanning color display apparatus, a color image control method, and a color image control recording medium according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related known technology may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. Numbers (eg, first, second, etc.) used in the description of the present specification are merely identification symbols for sequentially distinguishing identical or similar entities.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 1차원 광변조기 소자를 포함하는 스캐닝 컬러 디스플레이 장치의 구성도이다. 도 4 내지 도 6은 1차원 광변조기 소자에 포함되는 마이크로 미러 및 변조 원리를 나타낸 도면이다. 3 is a block diagram of a scanning color display device including a 1D optical modulator device according to an exemplary embodiment of the present invention. 4 to 6 are diagrams showing the micro mirror and modulation principle included in the one-dimensional optical modulator device.

도 3을 참조하면, 스캐닝 컬러 디스플레이 장치는 광원(110), 조명 광학계(120), 1차원 광변조기 소자(130), 릴레이 광학계(140), 스캐너(150), 투사 광학계(160), 스크린(170) 및 영상 제어 회로(180)를 포함한다. Referring to FIG. 3, the scanning color display apparatus includes a light source 110, an illumination optical system 120, a one-dimensional optical modulator element 130, a relay optical system 140, a scanner 150, a projection optical system 160, and a screen ( 170 and an image control circuit 180.

광원(110)은 스크린(170)에 영상이 투사될 수 있도록 빔을 조사한다. 광원(110)은 백색광을 조사할 수도 있고, 빛의 삼원색인 적색광, 녹색광 또는 청색광 중의 어느 하나를 조사할 수도 있다. 바람직하게는 광원(110)은 레이저, LED 또는 레이저 다이오드일 수 있다. 백색광을 조사하는 경우에는 색분리부(미도시)를 두어 백색광을 소정 조건에 따라 적색광, 녹색광 및 청색광으로 분리할 수 있다.The light source 110 irradiates a beam to project an image onto the screen 170. The light source 110 may emit white light, or may emit any one of three primary colors of red, green, and blue light. Preferably, the light source 110 may be a laser, an LED or a laser diode. When irradiating white light, a color separation unit (not shown) may be provided to separate white light into red light, green light, and blue light according to a predetermined condition.

조명 광학계(120)는 광원(110)에서 투사되는 빔의 방향을 소정의 각도로 반사시켜 1차원 광변조기 소자(130)에 빔이 집중되도록 한다. 색분리부(미도시)에 의해 색분리가 이루어진 경우에는 상기 빔이 집중되도록 하는 기능이 추가될 수 있다. The illumination optical system 120 reflects the direction of the beam projected from the light source 110 at a predetermined angle so that the beam is concentrated on the one-dimensional optical modulator element 130. When color separation is performed by a color separation unit (not shown), a function of concentrating the beam may be added.

1차원 광변조기 소자(130)는 조명 광학계(120)를 통해서 조사되는 빔을 영상 제어 회로(180)로부터 수신한 광변조기 제어신호에 따라 변조하여 회절광인 변조빔을 생성한다. 1차원 광변조기 소자(130)는 표시될 영상의 수직 주사선 중 어느 하나에 상응하여 광강도를 제어하거나 수평 주사선 중 어느 하나에 상응하여 광강도를 제어한다. The one-dimensional optical modulator device 130 generates a modulated beam that is diffracted light by modulating the beam irradiated through the illumination optical system 120 according to the optical modulator control signal received from the image control circuit 180. The one-dimensional optical modulator device 130 controls the light intensity corresponding to any one of the vertical scanning lines of the image to be displayed or controls the light intensity corresponding to any one of the horizontal scanning lines.

이하에서는 1차원 광변조기 소자(130)가 하나의 프레임(frame)을 형성하는 영상에 있어서 수직 주사선 중 어느 하나에 대응하는 것을 가정하여 설명하지만, 수평 주사선에 대해서도 가능함은 물론이다. In the following description, it is assumed that the one-dimensional optical modulator element 130 corresponds to any one of the vertical scan lines in an image forming one frame.

1차원 광변조기 소자(130)는 복수개의 마이크로 미러를 포함한다. The one-dimensional optical modulator element 130 includes a plurality of micro mirrors.

도 4를 참조하면, 마이크로 미러(20)는 기판(1), 절연층(2), 희생층(3), 리본 구조물(4) 및 압전체(5)를 포함하여 구성된다. Referring to FIG. 4, the micromirror 20 includes a substrate 1, an insulating layer 2, a sacrificial layer 3, a ribbon structure 4, and a piezoelectric body 5.

도 5의 (a) 및 (b)는 도 4에서 A 부분을 확대하여 나타낸 단면도이다. 빛의 파장이 λ인 경우 마이크로 미러(20)가 변형되지 않은 상태에서(어떠한 전압도 인가되지 않은 상태에서) 상부 반사층(4a)이 형성된 리본 구조물(4)과 하부 반사층(2a)이 형성된 절연층(2) 간의 간격은 λ/2와 같다. 따라서 리본 구조물(4)과 절연 층(2)으로부터 반사된 광 사이의 전체 경로차는 λ와 같아서 0차 회절광(즉, 반사광)은 보강 간섭을 하고, ±1차 회절광은 상쇄 간섭을 한다(도 5의 (a) 참조). 5 (a) and 5 (b) are sectional views showing an enlarged portion A in FIG. When the wavelength of light is λ, the insulating layer on which the ribbon structure 4 and the lower reflecting layer 2a are formed, in which the micromirror 20 is not deformed (no voltage is applied), and the upper reflective layer 4a is formed. The interval between (2) is equal to λ / 2. Thus, the total path difference between the light reflected from the ribbon structure 4 and the insulating layer 2 is equal to λ so that the zeroth order diffracted light (i.e. the reflected light) interferes with constructive interference and the ± first order diffracted light has a destructive interference ( (A) of FIG. 5).

또한, 적정 전압이 압전체(5)에 인가될 때, 리본 구조물(4)이 압전체(5)에서 발생한 압력에 의해 절연층(2) 쪽으로 이동하거나 또는 그 반대 방향으로 이동하게 된다. 이때 리본 구조물(4)과 하부 반사층(2a)이 형성된 절연층(2) 간의 간격은 λ/4 또는 3λ/4와 같게 된다. 따라서 리본 구조물(4)과 절연층(2)으로부터 반사된 광 사이의 전체 경로차는 λ/2와 같아서 0차 회절광은 상쇄 간섭을 하고 ±1차 회절광은 보강 간섭을 한다(도 3의 (b) 참조). In addition, when a proper voltage is applied to the piezoelectric body 5, the ribbon structure 4 moves toward the insulating layer 2 or vice versa by the pressure generated in the piezoelectric body 5. At this time, the interval between the ribbon structure 4 and the insulating layer 2 on which the lower reflective layer 2a is formed is equal to λ / 4 or 3λ / 4. Therefore, the total path difference between the light reflected from the ribbon structure 4 and the insulating layer 2 is equal to λ / 2 so that the zeroth order diffracted light has a destructive interference and the ± first order diffracted light has a constructive interference (see FIG. b)).

즉, 0차 회절광을 이용하는 경우에는 회절광의 경로차가 λ/2의 짝수배인 경우에 보강 간섭으로 인해 최대 밝기를 가지고, λ/2의 홀수배인 경우에 상쇄 간섭으로 인해 최소 밝기를 가진다. That is, in the case of using the 0th order diffracted light, it has the maximum brightness due to constructive interference when the path difference of the diffracted light is an even multiple of λ / 2, and has the minimum brightness due to the destructive interference when an odd multiple of λ / 2.

그리고 ±1차 회절광을 이용하는 경우에는 회절광의 경로차가 λ/2의 짝수배인 경우에 상쇄 간섭으로 인해 최소 밝기를 가지고, λ/2의 홀수배인 경우에 보강 간섭으로 인해 최대 밝기를 가진다.In the case of using the ± 1st order diffracted light, when the path difference of the diffracted light is an even multiple of [lambda] / 2, it has a minimum brightness due to the destructive interference, and has a maximum brightness due to constructive interference when an odd multiple of [lambda] / 2.

필요에 따라 마이크로 미러(20)는 0차 회절광 또는 ±1차 회절광을 이용하고, 그에 따른 간섭의 원리는 전술한 바와 같다. 이러한 간섭의 결과를 이용하여, 마이크로 미러(20)는 입사되는 빔의 광량을 조절하여 신호를 빛에 실을 수 있다. 여기서 희생층(3)의 일부가 식각되지 않고 리본 구조물(4)을 지지하는데 사용된다.If necessary, the micromirror 20 uses zero-order diffraction light or ± first-order diffraction light, and the principle of interference is as described above. By using the result of such interference, the micromirror 20 may load the signal to the light by adjusting the amount of light of the incident beam. A portion of the sacrificial layer 3 is here used to support the ribbon structure 4 without being etched.

도 4에 도시된 마이크로 미러(20)는 수직 주사선을 구성하는 복수 개의 화소(pixel) 중에서 어느 하나의 화소를 담당하여 그레이 스케일(gray scale) 즉, 광 강도를 조절한다. The micromirror 20 illustrated in FIG. 4 is responsible for any one pixel among a plurality of pixels constituting the vertical scanning line to adjust gray scale, that is, light intensity.

도 6을 참조하면, 하나의 화소를 담당하는 도 4에 도시된 마이크로 미러(20-1, 20-2, …, 20-m)가 복수 개(여기서는 m(자연수) 개) 모여서 1차원 광변조기 소자(130)를 형성한다. 1차원 광변조기 소자(130)는 마이크로 미러(20-1, 20-2, …, 20-m)가 병렬로 복수 개 모여서 간섭 원리에 의해 일정한 입사빔에 대하여 다양한 신호 크기를 가지는 회절광 즉, 변조빔을 생성하게 되고, 신호를 빛에 실을 수 있는 장치로써, 상술한 바와 같이 1차원 영상 라인인 수직 주사선을 담당하는 장치를 통칭한다. Referring to FIG. 6, a plurality of micromirrors 20-1, 20-2,..., 20-m illustrated in FIG. 4, which is one pixel, are gathered together (here m (natural numbers)) to form a one-dimensional optical modulator. The element 130 is formed. The one-dimensional optical modulator element 130 is a diffracted light having a plurality of micro mirrors (20-1, 20-2, ..., 20-m) gathered in parallel to have a different signal size for a constant incident beam by the interference principle, As a device capable of generating a modulated beam and carrying a signal on light, a device that is in charge of a vertical scanning line, which is a one-dimensional image line, as described above, is generally referred to.

이하 1차원 광변조기 소자(130)는 m(m은 자연수)개의 화소로 구성된 수직 주사선 즉, 1차원 영상 라인을 담당하는 것으로 설명하지만, 수평 주사선을 담당할 수도 있음은 물론이다.Hereinafter, the one-dimensional optical modulator device 130 will be described as being in charge of a vertical scan line, that is, a one-dimensional image line, composed of m pixels (where m is a natural number).

1차원 광변조기 소자(130)는 광변조기 제어신호에 포함된 수직 주사선을 구성하는 각 화소의 광강도 정보에 따라 각 화소의 구동전압을 생성하는 구동 집적회로 및 구동 집적회로에서 생성된 구동전압에 따라 빛의 간섭 또는 회절 원리를 이용하여 광강도가 변조된 회절광인 변조빔을 생성하는 복수 개의 마이크로 미러(20-1, 20-2, …, 20-m)로 구성된다. The one-dimensional optical modulator device 130 is configured to generate a driving voltage for each pixel according to the light intensity information of each pixel constituting the vertical scan line included in the optical modulator control signal. Therefore, a plurality of micro mirrors 20-1, 20-2, ..., 20-m are used to generate modulated beams of light diffracted light whose modulated light intensity is modulated using the interference or diffraction principle of light.

복수 개의 마이크로 미러(20-1, 20-2, …, 20-m)는 수직 주사선을 구성하는 화소의 수와 동일한 것이 바람직하다. 변조된 회절광은 추후 스크린(170)에 투사될 수직 주사선의 영상정보(즉, 광강도 정보)가 반영된 빛이다. 여기서, 회절광은 0차 회절광 또는 ±1차 회절광일 수 있다.릴레이 광학계(140)는 1차원 광변조기 소자 (130)에서 생성된 변조빔을 스캐너(150)에 전달되도록 해준다. 하나 이상의 렌즈가 포함될 수 있으며, 필요에 따라 배율을 조절하여 1차원 광변조기 소자(130)의 크기와 스캐너(150)의 크기에 맞도록 하여 변조빔을 전달한다. Preferably, the plurality of micro mirrors 20-1, 20-2, ..., 20-m is equal to the number of pixels constituting the vertical scanning line. The modulated diffracted light is light in which image information (ie, light intensity information) of a vertical scan line to be projected on the screen 170 is reflected later. Here, the diffracted light may be zero-order diffraction light or ± first-order diffraction light. The relay optical system 140 may transmit the modulated beam generated by the one-dimensional optical modulator element 130 to the scanner 150. One or more lenses may be included, and the modulation beam is adjusted as necessary to match the size of the one-dimensional optical modulator device 130 and the size of the scanner 150 to deliver the modulated beam.

스캐너(scanner)(150)는 릴레이 광학계(140)를 거쳐 입사되는 변조빔을 소정 각도로 반사시켜 스크린(170)에 투사한다. 이때 소정 각도는 영상 제어 회로(180)로부터 수신되는 스캐너 제어신호에 의해 정해진다. 스캐너 제어신호는 광변조기 제어신호와 동기하여 광변조기 제어신호에 상응하는 스크린(170) 상의 수직 주사선 위치에 변조빔이 투사될 수 있는 각도로 스캐너(150)를 회전시킨다. The scanner 150 reflects the modulated beam incident through the relay optical system 140 at a predetermined angle and projects it onto the screen 170. In this case, the predetermined angle is determined by the scanner control signal received from the image control circuit 180. The scanner control signal rotates the scanner 150 at an angle at which the modulation beam can be projected at the position of the vertical scan line on the screen 170 corresponding to the optical modulator control signal in synchronization with the optical modulator control signal.

스캐너(150)는 갈바노 스캐너(galvanometer scanner) 또는 폴리곤 미러 스캐너(polygon mirror scanner)일 수 있다. 갈바노 스캐너는 사각형 판자 형태를 가지고 있으며, 일면에 미러가 부착되어 있다. 축을 중심으로 소정 각도 범위 내에서 좌우로 회전을 하며, 본 발명에서는 좌 또는 우 중 어느 한방향 또는 좌우 양방향으로 회전할 때에 입사되는 빛의 반사각을 변화시켜 스크린(170)에 영상을 투사한다. 폴리곤 미러스캐너는 다각 기둥 형태를 가지고 있으며, 다각 기둥의 옆면에 미러가 부착되어 있다. 축을 중심으로 일방향으로 회전하며 각 옆면에 부착된 미러가 회전에 의해 입사되는 빛의 반사각을 변화시켜 스크린(170)에 영상을 투사한다. The scanner 150 may be a galvanometer scanner or a polygon mirror scanner. The galvano scanner has a rectangular plank shape and a mirror is attached to one side. It rotates left and right within a predetermined angle range about an axis, and in the present invention, the image is projected on the screen 170 by changing the reflection angle of the incident light when rotating in either the left or right direction or left and right directions. Polygon mirror scanners have the shape of a polygonal column with mirrors attached to the sides of the polygonal column. The mirrors attached to each side surface rotate in one direction about the axis to change the reflection angle of the light incident by the rotation to project an image on the screen 170.

투사 광학계(160)는 스캐너(150)에 의해 반사된 변조빔이 스크린(170) 상에 투사되도록 한다. 투사 렌즈(projection lens)(미도시)를 포함한다. The projection optics 160 allow the modulation beams reflected by the scanner 150 to be projected onto the screen 170. Projection lens (not shown).

영상 제어 회로(180)는 하나의 프레임(frame)에 해당하는 영상신호를 입력받고, 영상신호에 따라 1차원 광변조기 소자(130) 및 스캐너(150)를 제어한다. The image control circuit 180 receives an image signal corresponding to one frame and controls the 1D optical modulator element 130 and the scanner 150 according to the image signal.

영상 제어 회로(180)는 프레임을 구성하는 각 화소의 광강도 정보(즉, 광강도)를 1차원 광변조기 소자(130)에 전달하고, 1차원 광변조기 소자(130)에 전달한 광변조기 제어신호에 상응하여 수직 주사선이 스크린(170) 상에서 제대로 투사되도록 스캐너(150)의 회전 각도를 조절한다. 본 발명에서 하나의 프레임에 해당하는 복수의 수직 주사선이 모두 동일한 경우에 스캐너(150)가 소정의 각속도를 가지고 회전하도록 할 수 있다. The image control circuit 180 transmits the light intensity information (that is, the light intensity) of each pixel constituting the frame to the one-dimensional optical modulator element 130 and the optical modulator control signal transmitted to the one-dimensional optical modulator element 130. Correspondingly, the rotation angle of the scanner 150 is adjusted so that the vertical scan line is properly projected on the screen 170. In the present invention, when the plurality of vertical scan lines corresponding to one frame are all the same, the scanner 150 may be rotated at a predetermined angular velocity.

여기서, 영상 제어 회로(180)는 영상신호로부터 입력 광강도 정보를 추출한다. 입력 광강도 정보를 후술할 변환방법에 따라 변환 기준 광강도 정보로 변환하고, 변환 기준 광강도 정보에 상응하는 광변조기 제어신호를 생성하여 1차원 광변조기 소자(130)에 전달한다. Here, the image control circuit 180 extracts input light intensity information from the image signal. The input light intensity information is converted into conversion reference light intensity information according to a conversion method to be described later, and an optical modulator control signal corresponding to the conversion reference light intensity information is generated and transmitted to the one-dimensional optical modulator element 130.

본 발명에서 1차원 광변조기 소자(130)는 구동 집적회로와 복수개의 마이크로 미러(20)를 포함한다. 구동 집적회로는 영상 제어 회로(180)에서 인가되는 광변조기 제어신호에 따라 복수개의 마이크로 미러(20)의 변위를 변화시킬 복수개의 구동전압을 생성하여 각각의 마이크로 미러(20)에 전달한다. 여기서, 광변조기 제어신호에는 변환 기준 광강도 정보가 포함되어 있다.In the present invention, the one-dimensional optical modulator device 130 includes a driving integrated circuit and a plurality of micro mirrors 20. The driving integrated circuit generates a plurality of driving voltages for changing displacements of the plurality of micromirrors 20 according to the optical modulator control signals applied from the image control circuit 180, and transmits the plurality of driving voltages to the micromirrors 20. Here, the optical modulator control signal includes conversion reference light intensity information.

도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 컬러 영상 제어 방법의 흐름도이고, 도 8은 본 발명에 따른 컬러 영상 제어를 위한 변환식 또는 참조표를 형성하는 방법의 흐름도이다. 도 9는 1차원 광변조기 소자(130)에서 구동전압(V), 마이크로 미러(20)의 변위(H) 및 밝기(I)의 관계를 나타낸 그래프이고, 도 10은 보정 전의 1차원 광변조기 소자(130)에서 입력 광강도 정보(Binput), 마이크로 미러(20)의 변위(H) 및 밝기(I)의 관계를 나타낸 그래프이다.7 is a flowchart of a color image control method according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a flowchart of a method of forming a conversion formula or reference table for color image control according to the present invention. 9 is a graph showing the relationship between the driving voltage (V), the displacement (H) and the brightness (I) of the micromirror 20 in the one-dimensional optical modulator element 130, Figure 10 is a one-dimensional optical modulator element before correction In FIG. 130, it is a graph showing the relationship between the input light intensity information B input , the displacement H of the micromirror 20, and the brightness I.

도 7을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 컬러 영상 제어 방법은 다음과 같다. Referring to FIG. 7, a color image control method according to an exemplary embodiment of the present invention is as follows.

단계 S710에서, 영상 제어 회로(180)는 입력 광강도 정보를 포함하는 영상 신호를 입력받는다. In operation S710, the image control circuit 180 receives an image signal including input light intensity information.

단계 S720에서, 영상 신호로부터 입력 광강도 정보를 추출한다.In step S720, input light intensity information is extracted from the video signal.

단계 S730에서, 입력 광강도 정보를 변환 기준 광강도 정보로 변환한다.In step S730, the input light intensity information is converted into conversion reference light intensity information.

단계 S740에서, 변환 기준 광강도 정보를 1차원 광변조기 소자(130)에 인가하고, 이에 따라 1차원 광변조기(130)가 입사되는 색광을 변조하여 회절광인 변조빔을 생성하도록 하고, 이를 스캐너(150)를 통해서 스크린(170) 상에 투사하도록 한다. In operation S740, the conversion reference light intensity information is applied to the one-dimensional optical modulator element 130, and accordingly, the one-dimensional optical modulator 130 modulates the incident color light to generate a modulated beam that is diffracted light. 150 to project onto the screen 170.

이때 단계 S730에서 입력 광강도 정보를 변환 기준 광강도 정보로 변환하기 위한 변환식 또는 참조표를 획득하기 위한 방법이 도 8 내지 도 10에 도시되어 있다. In this case, a method for obtaining a conversion equation or a reference table for converting input light intensity information into conversion reference light intensity information in step S730 is illustrated in FIGS. 8 to 10.

도 8을 참조하면, 단계 S810에서, 1차원 광변조기 소자(130)에 포함되는 모든 마이크로 미러(20-1, 20-2, …, 20-m)의 최대 밝기 및 최소 밝기에 대응하는 기준 광강도 정보인 최대 휘도 기준 광강도 및 최소 휘도 기준 광강도가 0 내지 N-1 사이에 존재하도록 구동전압의 범위를 조정한다. 여기서, 기준 광강도 정보가 M 비 트(bit)의 분해능을 가질 때, N은 2M이다. Referring to FIG. 8, in step S810, reference light corresponding to the maximum brightness and the minimum brightness of all the micromirrors 20-1, 20-2,..., 20-m included in the one-dimensional optical modulator element 130. The range of the driving voltage is adjusted so that the maximum luminance reference light intensity and the minimum luminance reference light intensity, which are intensity information, exist between 0 and N-1. Here, when the reference light intensity information has a resolution of M bits, N is 2M .

도 9의 좌측 그래프를 살펴보면, 마이크로 미러(20)의 변위(H)와 구동전압(V)는 1차 함수의 관계에 있어 서로 비례한다. 즉, H = KV라는 식(710)을 만족한다. 즉, 마이크로 미러(20)의 양쪽 압전체(15)에 인가되는 구동전압(V)가 커지면 마이크로 미러(20)의 상하 방향의 이동 변위도 역시 비례하여 커지게 된다. Referring to the left graph of FIG. 9, the displacement H and the driving voltage V of the micromirror 20 are proportional to each other in relation to the linear function. That is, the equation (710) of H = KV is satisfied. That is, when the driving voltage V applied to both piezoelectric elements 15 of the micromirror 20 increases, the vertical displacement of the micromirror 20 also increases in proportion.

도 9의 우측 그래프를 살펴보면, 복수개의 마이크로 미러(20)의 변위(H)와 변조된 변조빔의 밝기(I)는 코사인(cosine) 함수(720a, 720b)의 관계에 있음을 알 수 있다. 9, it can be seen that the displacements H of the plurality of micromirrors 20 and the brightness I of the modulated beam are in a relationship between cosine functions 720a and 720b.

상기 코사인(cosine) 함수는 하기의 수학식 1과 같다. The cosine function is shown in Equation 1 below.

Figure 112005063371199-pat00005
Figure 112005063371199-pat00005

여기서, I는 변조빔의 밝기, Io는 변조빔의 평균 밝기(즉, 최대값의 1/2), λ는 변조빔의 파장, H는 구동전압에 의한 마이크로 미러(20)의 변위변화량, Ho는 마이크로 미러(20)의 초기 변위이다. -는 변조빔이 0차 회절광인 경우이고, +는 변조빔이 ±1차 회절광인 경우이다. Where I is the brightness of the modulation beam, I o is the average brightness of the modulation beam (i.e. 1/2 of the maximum value), λ is the wavelength of the modulation beam, H is the displacement variation of the micromirror 20 due to the driving voltage, H o is the initial displacement of the micromirror 20. -Is the case where the modulated beam is zero-order diffracted light, and + is the case where the modulated beam is ± first-order diffracted light.

도 4에 도시된 바와 같이 마이크로 미러(20)는 초기 제작시에 상부 반사층(4a)와 하부 반사층(2a)이 일정 간격만큼 떨어져 있다. 이 간격이 마이크로 미러(20)의 초기 변위인 Ho이다. 이후 구동전압이 인가되면, 마이크로 미러(20)는 상방 향 또는 하방향으로 변위가 변화하게 되며, 이러한 변위의 변화량을 H라고 한다. 여기서, H는 상방향의 변화일 때는 양(+)의 값을, 하방향의 변화일 때는 음(-)의 값을 가진다. As shown in FIG. 4, the micromirror 20 is spaced apart from the upper reflective layer 4a and the lower reflective layer 2a by a predetermined interval during initial fabrication. This gap is H o which is the initial displacement of the micromirror 20. Thereafter, when the driving voltage is applied, the micromirror 20 changes the displacement in the upward or downward direction, and the change amount of the displacement is referred to as H. Here, H has a positive value when the change in the upward direction and a negative value when the change in the downward direction.

마이크로 미러(20)의 변위 변화에 따라 상부 반사층(4a)와 하부 반사층(2a) 간의 간격은 H+Ho가 되고, 상부 반사층(4a)에서 반사된 빔과 하부 반사층(2a)에서 반사된 빔 간의 경로차는 2×(H+Ho)가 된다. The reflected beam from the upper reflection layer (4a) and the spacing between the lower reflection layer (2a) is a H + H o, the beam and the lower reflection layer (2a) reflected by the upper reflection layer (4a) according to the displacement variation of a micro mirror (20) The path difference between them becomes 2 × (H + H o ).

따라서, 이용하는 변조빔이 0차 회절광인 경우에는 경로차가 λ/2의 홀수배인 경우의 밝기가 최대(즉, Imax)가 되며, 경로차가 λ/2의 짝수배인 경우의 밝기는 최소(즉, Imin = 0)가 된다. 또는 이용하는 변조빔이 ±1차 회절광인 경우에는 경로차가 λ/2의 짝수배인 경우의 밝기가 최대(즉, Imax)가 되며, 경로차가 λ/2의 홀수배인 경우의 밝기는 최소(즉, Imin = 0)가 된다.Therefore, when the modulated beam to be used is zero-order diffracted light, the brightness when the path difference is an odd multiple of λ / 2 becomes maximum (that is, Imax), and the brightness when the path difference is an even multiple of λ / 2 is minimum (that is, , Imin = 0). Alternatively, when the modulated beam to be used is ± 1st order diffracted light, the brightness when the path difference is an even multiple of λ / 2 becomes maximum (that is, Imax), and the brightness when the path difference is an odd multiple of λ / 2 is minimum (that is, , Imin = 0).

도 9에 도시된 그래프에 의할 때 구동전압과 마이크로 미러(20)의 변위 간의 관계는 직선(즉, 일차 함수)의 관계를 가지고 있으며, 마이크로 미러(20)의 변위와 변조빔의 밝기 간의 관계는 상기한 수학식 1과 같은 정현파 형태의 코사인 함수의 관계를 가지고 있다. 따라서, 상기 상관관계를 연결하면, 구동전압(V)과 변조빔의 밝기(I) 간의 관계는 정현파 형태의 코사인 함수의 관계를 가지게 된다. According to the graph shown in FIG. 9, the relationship between the driving voltage and the displacement of the micromirror 20 has a linear (ie, linear function) relationship, and the relationship between the displacement of the micromirror 20 and the brightness of the modulation beam. Has a relation of a sine wave cosine function as shown in Equation 1 above. Therefore, when the correlation is connected, the relationship between the driving voltage V and the brightness I of the modulation beam has a sinusoidal cosine function.

여기서, 영상 제어 회로(180)로부터 1차원 광변조기 소자(130)의 구동 집적회로에 입력되는 기준 광강도 정보는 광원(110)의 색광을 다양한 밝기를 가지도록 하는 기준 광강도를 포함한다. Here, the reference light intensity information input from the image control circuit 180 to the driving integrated circuit of the one-dimensional optical modulator element 130 includes reference light intensity for making the color light of the light source 110 have various brightnesses.

구동 집적회로가 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이 광강도 정보에 포함된 광강도 대 구동전압의 관계가 일차함수의 관계를 가지도록 설계된 경우에, 광강도 정보에 포함된 광강도 대 변조빔의 밝기가 도 2의 (b)에 도시된 바와 같은 관계를 가지게 된다. 영상 제어 회로(180)는 디지털적으로 전처리 연산을 거친 광강도를 광강도 정보에 포함시켜 1차원 광변조기 소자(130)에 전달함으로써 임의의 휘도 특성을 가지도록 한다. When the driving integrated circuit is designed such that the relationship between the light intensity versus the driving voltage included in the light intensity information has a linear function, as shown in FIG. 2A, the light intensity versus modulation included in the light intensity information The brightness of the beam has a relationship as shown in FIG. The image control circuit 180 includes the light intensity that has been digitally preprocessed in the light intensity information and transmits the light intensity information to the one-dimensional optical modulator device 130 to have an arbitrary luminance characteristic.

영상신호에 포함된 입력 광강도 정보에 대한 휘도 특성은 일반적으로 하기의 수학식 2와 같다. The luminance characteristic of the input light intensity information included in the image signal is generally expressed by Equation 2 below.

Figure 112005063371199-pat00006
Figure 112005063371199-pat00006

여기서, I는 변조빔의 밝기, Binput은 입력 광강도 정보,

Figure 112005063371199-pat00007
는 휘도 특성인 감마 변수를 의미한다. Where I is the brightness of the modulation beam, B input is the input light intensity information,
Figure 112005063371199-pat00007
Denotes a gamma variable that is a luminance characteristic.

감마 변수인

Figure 112005063371199-pat00008
을 변화시킴에 따라 입력 광강도 정보(Binput)과 변조빔의 밝기(I) 간의 관계는 다양해지며, 상기 수학식 2의 관계를 만족시키도록 한다면 임의의 휘도 특성을 가지는 투사 영상을 얻을 수 있게 된다. Gamma variable
Figure 112005063371199-pat00008
The relation between the input light intensity information (B input ) and the brightness (I) of the modulation beam is varied according to the change of. If the relation of Equation 2 is satisfied, a projection image having an arbitrary luminance characteristic can be obtained. do.

영상 제어 회로(180)는 영상 신호로부터 추출한 입력 광강도 정보를 기준 광강도 정보로 변환한다. 기준 광강도 정보라 함은 일차함수의 특성을 가지는 구동 집적회로의 입력으로 사용되어 선형적인 구동전압을 획득할 수 있는 광강도 정보 즉, 기준 광강도를 의미한다. 기준 광강도는 구동 집적회로를 제작할 때 특정 구동전압이 획득되도록 구동전압과의 관계가 미리 결정되는 값이다. 본 발명에서는 일차함수의 관계를 가지게 된다. The image control circuit 180 converts input light intensity information extracted from the image signal into reference light intensity information. The reference light intensity information refers to light intensity information, that is, reference light intensity, which is used as an input of a driving integrated circuit having a characteristic of a primary function to obtain a linear driving voltage. The reference light intensity is a value whose relationship with the driving voltage is predetermined so that a specific driving voltage is obtained when fabricating the driving integrated circuit. In the present invention, there is a relationship between the primary functions.

따라서, 영상 신호로부터 추출한 입력 광강도 정보를 구동 집적회로에 인가하기 위한 기준 광강도 정보로 변환한다. 이러한 변환에 사용자가 원하는 임의의 감마 변수(

Figure 112005063371199-pat00009
)가 반영될 수 있도록 한다. Therefore, the input light intensity information extracted from the video signal is converted into reference light intensity information for applying to the driving integrated circuit. For these transformations, any gamma variable you want (
Figure 112005063371199-pat00009
) Can be reflected.

영상 신호로부터 추출한 입력 광강도 정보와 구동 집적회로에 인가하기 위한 광변조기 제어신호에 포함되는 기준 광강도 정보 간의 관계는 하기의 수학식 3과 같다. The relationship between the input light intensity information extracted from the image signal and the reference light intensity information included in the optical modulator control signal for applying to the driving integrated circuit is expressed by Equation 3 below.

Figure 112005063371199-pat00010
Figure 112005063371199-pat00010

이는 수학식 1과 수학식 2의 결합으로, Bstd 는 기준 광강도 정보, Binput 은 입력 광강도 정보, N은 기준 광강도 정보의 분해능,

Figure 112005063371199-pat00011
는 감마 변수,
Figure 112005063371199-pat00012
을 의미한다. +는 스캐닝 컬러 디스플레이 장치에서 이용하는 변조빔이 0차 회절광인 경우이고, -는 ±1차 회절광인 경우이다. This is a combination of Equations 1 and 2, where B std is reference light intensity information, B input is input light intensity information, N is resolution of reference light intensity information,
Figure 112005063371199-pat00011
Is the gamma variable,
Figure 112005063371199-pat00012
Means. + Is the case where the modulated beam used in the scanning color display device is 0th order diffracted light, and − is the case where ± 1st order diffraction light is used.

기준 광강도 정보의 분해능이라 함은, 일반적으로 제일 어두운 값과 제일 밝은 값 사이의 구분 정도를 의미한다. 기준 광강도 정보의 분해능은 입력 광강도 정보의 분해능보다 높은 것이 바람직하다. 예를 들어, 입력 광강도 정보가 8비트 (bit) 즉, 256(=28)의 분해능을 가지고 있다면, 0 내지 255까지의 구분이 가능하고, 기준 광강도 정보는 10비트 즉, 0 내지 1023까지의 구분이 가능한 1024(=210)의 분해능을 가질 수 있다. 이는 1차원 광변조기 소자(130)의 구동 집적회로에서 출력되는 구동전압의 정밀도를 유지하기 위해서는 기준 광강도 정보의 분해능이 입력 광강도 정보의 분해능보다 높아야 유리하기 때문이다. 이는 후술할 도 11을 참조하여 상세히 설명한다. The resolution of the reference light intensity information generally means the degree of division between the darkest value and the brightest value. The resolution of the reference light intensity information is preferably higher than the resolution of the input light intensity information. For example, if the input light intensity information has a resolution of 8 bits, that is, 256 (= 2 8 ), it is possible to distinguish from 0 to 255, and the reference light intensity information is 10 bits, that is, 0 to 1023. It can have a resolution of 1024 (= 2 10 ) that can be distinguished up to. This is because the resolution of the reference light intensity information must be higher than the resolution of the input light intensity information in order to maintain the accuracy of the driving voltage output from the driving integrated circuit of the 1D optical modulator device 130. This will be described in detail with reference to FIG. 11 to be described later.

수학식 1에서 구동전압(V)와 변조빔의 밝기(I)와의 관계는 코사인 함수의 관계를 가지며, 수학식 2에서 변조빔의 밝기(I)와 입력 광강도 정보(Binput)은 지수함수의 관계를 가진다. 또한, 구동 집적회로의 선형적인 특성상 구동전압(V)와 기준 광강도 정보(Bstd)는 일차함수의 관계를 가지는 바 상기 수학식 3과 같은 입력 광강도 정보(Binput) 및 기준 광강도 정보(Bstd) 간의 관계가 성립한다.In Equation 1, the relationship between the driving voltage V and the brightness I of the modulation beam has a cosine function, and in Equation 2, the brightness I and the input light intensity information B input of the modulation beam are an exponential function. Has a relationship with In addition, since the driving voltage V and the reference light intensity information B std have a linear function relationship due to the linear characteristics of the driving integrated circuit, the input light intensity information B input and the reference light intensity information shown in Equation 3 above are used. The relationship between (B std ) holds.

상기의 수학식 3을 기준 광강도 정보(Bstd)에 대해서 정리하면, 하기의 수학식 4와 같은 관계가 성립한다. When the above equation (3) is summarized with respect to the reference light intensity information (B std ), the relationship as shown in the following equation (4) is established.

Figure 112005063371199-pat00013
Figure 112005063371199-pat00013

여기서, +는 스캐닝 컬러 디스플레이 장치에서 이용하는 변조빔이 0차 회절광인 경우이고, -는 ±1차 회절광인 경우이다. Here, + is a case where the modulation beam used in the scanning color display device is 0th order diffracted light, and − is a case where ± 1st order diffraction light is used.

따라서, 상기한 수학식 4와 같은 관계식을 가지도록 입력 광강도 정보를 기준 광강도 정보로 변환한 뒤, 기준 광강도 정보를 광변조기 제어신호에 실어 1차원 광변조기 소자(130)에 전달하면 된다. Accordingly, the input light intensity information may be converted into reference light intensity information so as to have a relation as shown in Equation 4, and then the reference light intensity information may be loaded on the optical modulator control signal and transmitted to the one-dimensional optical modulator element 130. .

입력 광강도 정보 및 기준 광강도 정보의 변환에 대해서는 상기한 수학식 4에서 정해진 바와 같으므로, 영상 제어 회로(180)는 참조표(LookUp Table)의 형태로 입력 광강도 정보 및 기준 광강도 정보의 변환 관계를 미리 저장하고 있을 수 있다. 참조표 형태로 저장된 경우에, 입력 광강도 정보에 대응하여 신속하게 기준 광강도 정보를 검색하여 변환시킬 수 있으며, 영상 제어 회로(180)에서의 전처리 연산 과정이 생략되어 반응속도가 빨라질 수 있다.Since the conversion of the input light intensity information and the reference light intensity information is as defined in Equation 4, the image control circuit 180 is configured to convert the input light intensity information and the reference light intensity information in the form of a lookup table. The transformation relationship may be stored in advance. When stored in the form of a reference table, the reference light intensity information may be quickly searched and converted in response to the input light intensity information, and the preprocessing operation in the image control circuit 180 may be omitted, thereby increasing the reaction speed.

본 발명에서는 변조빔의 밝기(I)와 입력 광강도 정보(Binput) 간의 관계가 수학식 2에서와 같은 지수 함수의 형태 이외에도 다른 함수 형태의 관계가 정의되면, 해당 정의에 따라 임의의 감마 변수로 인해 다양한 휘도 특성을 가지는 투사 영상을 표현할 수 있다.In the present invention, when the relationship between the brightness I of the modulation beam and the input light intensity information B input is defined in addition to the exponential function as shown in Equation 2, the relation of other function types is defined. Therefore, the projection image having various luminance characteristics can be represented.

하지만, 각 마이크로 미러(20)마다 제품 제작의 한계로 인하여 마이크로 미러(20)의 초기 변위인 Ho와 구동전압에 따른 변위변화량 H는 각 마이크로 미러(20)마다 720a 및 720b에 도시된 바와 같이 약간씩 차이가 생겨난다. However, due to the limitations of product manufacturing for each micromirror 20, the initial displacement H o of the micromirror 20 and the displacement change amount H according to the driving voltage are shown in each of the micromirrors 20 as shown in 720a and 720b. There is a slight difference.

즉, 제1 마이크로 미러(20)는 Vmin(a) 값을 가지는 구동전압에 의해 Hmin(a)만큼 변위가 변화되고, 이때의 회절광의 밝기가 Imin(a) 즉, 0이 된다. 그 리고 Vmax(a) 값을 가지는 구동전압에 의해 Hmax(a)만큼 변위가 변화되고, 이때의 회절광의 밝기가 Imax(a)가 된다. That is, the displacement of the first micromirror 20 by Hmin (a) is changed by the driving voltage having the value of Vmin (a), and the brightness of the diffracted light at this time becomes Imin (a), that is, zero. Then, the displacement is changed by Hmax (a) by the driving voltage having the value of Vmax (a), and the brightness of the diffracted light at this time becomes Imax (a).

하지만, 제2 마이크로 미러(20)는 Vmin(b) 값을 가지는 구동전압에 의해 Hmin(b)만큼 변위가 변화되고, 이때의 회절광의 밝기가 Imin(b) 즉, 0이 된다. 그리고 Vmax(b) 값을 가지는 구동전압에 의해 Hmax(b)만큼 변위가 변화되고, 이때의 회절광의 밝기가 Imax(b)가 된다.However, the displacement of the second micromirror 20 by Hmin (b) is changed by the driving voltage having the value of Vmin (b), and the brightness of the diffracted light at this time becomes Imin (b), that is, zero. The displacement is changed by Hmax (b) by the drive voltage having the value of Vmax (b), and the brightness of the diffracted light at this time becomes Imax (b).

1차원 광변조기 소자(130)의 구동 집적회로는 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이 입력되는 광강도 정보와 생성되는 구동전압 간의 관계가 일차함수의 관계를 가지고 있으므로, 입력 광강도 정보(Binput), 마이크로 미러(20)의 변위(H) 및 밝기(I) 간의 관계는 도 8에 도시된 바와 같다. 여기서, 입력 광강도 정보(Binput)은 8비트(bit)의 분해능을 가지는 것으로 예를 들지만, 이에 한정되지 않음은 물론이다. 보정이 없는 상황에서 도 6에 도시된 m(자연수)개의 마이크로 미러(20) 중에서 K번째 마이크로 미러에서 최소 밝기 및 최대 밝기를 가지게 하는 최소 및 최대 휘도 입력 광강도 정보를 BinMax[K], BinMin[K]이라고 한다. 그리고 L번째 마이크로 미러에서 최소 밝기 및 최대 밝기를 가지게 하는 최소 및 최대 휘도 입력 광강도 정보를 BinMax[L], BinMin[L]이라고 한다. 여기서, K 및 L은 m 이하의 자연수이다(도 10 참조). In the driving integrated circuit of the one-dimensional optical modulator device 130, since the relationship between the input light intensity information and the generated driving voltage has a first function relationship as shown in FIG. 2A, the input light intensity information ( The relationship between B input , the displacement H of the micromirror 20, and the brightness I is as shown in FIG. 8. Here, the input light intensity information (Binput) is an example that has a resolution of 8 bits (bit), but is not limited thereto. In the absence of correction, among the m (natural numbers) micromirrors 20 shown in FIG. 6, minimum and maximum luminance input light intensity information which has minimum and maximum brightness in the K-th micromirror are obtained by using BinMax [K], BinMin [ K]. The minimum and maximum luminance input light intensity information for the minimum and maximum brightness in the L-th micromirror are referred to as BinMax [L] and BinMin [L]. Here, K and L are natural numbers of m or less (refer FIG. 10).

즉, 단계 S810에서, BinMax[K], BinMin[K], BinMax[L], BinMin[L]의 값이 0 내지 N-1(= 2M-1) 사이에 존재하도록 구동전압을 조정하고, 이때의 구동전압을 보정 구동전압이라고 한다. That is, in step S810, the driving voltage is adjusted so that the values of BinMax [K], BinMin [K], BinMax [L], and BinMin [L] are between 0 and N-1 (= 2 M -1), The driving voltage at this time is called a correction driving voltage.

단계 S820에서, 보정 구동전압 하에서 각 마이크로 미러(20)의 최대 휘도 기준 광강도 및 최소 휘도 기준 광강도를 각각 측정한다. In step S820, the maximum luminance reference light intensity and the minimum luminance reference light intensity of each micromirror 20 are respectively measured under the correction driving voltage.

단계 S830에서, 최대 휘도 기준 광강도를 최대 기준 광강도(즉, N-1)에 매칭시키고, 최소 휘도 기준 광강도를 최소 기준 광강도(즉, 0)에 매칭시키는 제1 변환식을 획득한다. In operation S830, a first conversion equation for matching the maximum luminance reference light intensity to the maximum reference light intensity (ie, N-1) and matching the minimum luminance reference light intensity to the minimum reference light intensity (ie, 0) is obtained.

이는 최대 휘도 기준 광강도 이상의 기준 광강도는 최대 밝기보다 휘도가 낮은 밝기를 나타내게 되므로 광강도 정보에 따른 밝기에 있어서 오류가 발생한다. 또한, 최소 휘도 기준 광강도 이하의 기준 광강도는 최소 밝기보다 휘도가 높은 밝기를 나타내게 되므로 역시 광강도 정보에 따른 밝기에 있어서 오류가 발생한다. This is because the reference light intensity above the maximum brightness reference light intensity indicates the brightness lower than the maximum brightness, so an error occurs in the brightness according to the light intensity information. In addition, since the reference light intensity below the minimum brightness reference light intensity indicates a brightness higher than the minimum brightness, an error occurs in brightness according to the light intensity information.

따라서, 이를 보정하기 위해 하기의 수학식 5(즉, 제1 변환식)을 이용하여 기준 광강도를 최소 휘도 기준 광강도 및 최대 휘도 기준 광강도 내에서 배치되도록 한다. Therefore, in order to correct this, the reference light intensity is arranged within the minimum luminance reference light intensity and the maximum luminance reference light intensity using Equation 5 (ie, the first conversion equation).

Bcal = Binoffset[k] + (BinSlope[k] × Bstd >> M)B cal = Binoffset [k] + (BinSlope [k] × B std >> M)

여기서, Bcal은 변환 기준 광강도 정보, Binoffset[k]는 k번째 마이크로 미러의 최소 휘도 기준 광강도, BinSlope[k]는 k번째 마이크로 미러의 최대 휘도 기준 광강도와 최소 휘도 광강도의 차이, Bstd는 기준 광강도 정보, M=log2N(N은 기준 광강도 정보의 분해능)이다. Where B cal is conversion reference light intensity information, Binoffset [k] is the minimum luminance reference light intensity of the k th micromirror, BinSlope [k] is the difference between the maximum luminance reference light intensity and the minimum luminance light intensity of the k th micromirror, B std is reference light intensity information, M = log 2 N (N is resolution of reference light intensity information).

실제 변환 기준 광강도 정보를 구하기 위해서는, 기준 광강도 정보를 독립 변수인 x로 하고, 변환 기준 광강도 정보를 종속 변수인 y로 할 때, y=ax+b라는 일차함수의 형태가 된다. 이 경우 k번째 마이크로 미러에서는 (기준 광강도 정보, 변환 광강도 정보)가 (0, 최소 휘도 기준 광강도인 Binoffset[k]), (N-1, 최대 휘도 기준 광강도인 BinMax[k])인 두 점을 지나는 일차함수가 된다. 일차함수의 기울기는 (BinMax[k] - Binoffset[k])/N이 되어 실수(float)이기 때문에, 이를 연산할 때에는 시간이 오래 걸리는 단점이 있다. 또한, 변환 기준 광강도 정보 Bstd는 정수값만을 필요로 하기 때문에 더욱 실수 연산을 할 필요는 없다. In order to obtain the actual conversion reference light intensity information, when the reference light intensity information is x as an independent variable and the conversion reference light intensity information is y as a dependent variable, it is in the form of a linear function of y = ax + b. In this case, in the k-th micromirror, (reference light intensity information, converted light intensity information) is (0, the minimum luminance reference light intensity Binoffset [k]), (N-1, the maximum luminance reference light intensity BinMax [k]) It becomes the linear function passing two points. Since the slope of the linear function is (BinMax [k]-Binoffset [k]) / N and is a float, it takes a long time to calculate it. In addition, since the conversion reference light intensity information Bstd needs only an integer value, there is no need to perform a real number operation.

따라서, 정수(int) 연산을 하고서 비트 쉬프트(bit shift)를 하게 되면 훨씬 더 짧은 시간 내에 연산이 가능하게 된다. 이를 위해 BinSlope[k](=BinMax[k]-Binoffset[k])를 기준 광강도 정보 Bstd에 곱하고 M(=log2N)만큼 비트 쉬프트한 후 Binoffset[k]를 더하면 매칭되는 변환 기준 광강도 정보 Bcal를 획득하게 된다. Therefore, bit shifting by performing int operation enables operation in a much shorter time. To do this, multiply BinSlope [k] (= BinMax [k] -Binoffset [k]) by the reference light intensity information B std , bit shift by M (= log2N), and then add Binoffset [k] to match the converted reference light intensity information. You get B cal .

여기서, 상기 기준 광강도 정보에서 변환 기준 광강도 정보로의 변환을 선형 축소라고 한다.Here, the conversion from the reference light intensity information to the conversion reference light intensity information is referred to as linear reduction.

단계 S840에서, 입력 광강도를 감마 변수에 따른 기준 광강도로 변환하는 제2 변환식을 획득한다. 제2 변환식은 상기한 수학식 4에 따른다. 영상 신호에 포함된 입력 광강도 정보에 사용자가 원하는 휘도 특성이 반영되도록 감마 변수를 설정하고 이를 기준 광강도 정보에 매칭시킨다. In operation S840, a second conversion equation for converting the input light intensity into a reference light intensity according to the gamma variable is obtained. The second conversion equation is based on Equation 4 described above. The gamma variable is set to reflect the luminance characteristic desired by the user in the input light intensity information included in the image signal and is matched with the reference light intensity information.

단계 S850에서, 입력 광강도 정보를 제2 변환식(수학식 4)에 의해 기준 광강도 정보로 변환하고, 이 기준 광강도 정보를 다시 제1 변환식(수학식 5)에 의해 변환 기준 광강도 정보로 변환한다. 그리고 각 마이크로 미러별로 입력 광강도 정보에 따른 변환 기준 광강도 정보를 참조표의 형태로 형성한다. In step S850, the input light intensity information is converted into the reference light intensity information by the second conversion equation (Equation 4), and the reference light intensity information is converted back into the conversion reference light intensity information by the first conversion equation (Equation 5). Convert. For each micromirror, the conversion reference light intensity information according to the input light intensity information is formed in the form of a reference table.

이후 상기 참조표를 기초로 하여 입력 광강도 정보에 대한 변환 광강도 정보로의 변환이 빠르게 이루어질 수 있게 되고, 각 화소별로(즉, 각 마이크로 미러별로) 입력 광강도 정보가 0일 때 최소 휘도를, 입력 광강도 정보가 255(예를 들어, 입력 광강도 정보가 8비트의 분해능을 가질 때)일 때 최대 휘도를 보여주게 한다. Subsequently, the conversion of the input light intensity information to the converted light intensity information can be quickly performed based on the reference table. When the input light intensity information of each pixel (ie, each micro mirror) is 0, the minimum luminance When the input light intensity information is 255 (e.g., when the input light intensity information has 8 bits of resolution), the maximum luminance is shown.

도 11은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 입력 광강도 정보와 기준 광강도 정보 간에 다양한 감마 변수를 반영한 변환 관계를 나타낸 그래프이다. 본 예에서는 입력 광강도 정보는 8 비트(=256)의 분해능을 가지고 있으며, 기준 광강도 정보는 10 비트(=1024)의 분해능을 가지고 있는 것으로 가정하지만, 일 실시예일 뿐 다른 분해능을 가질 수도 있음은 물론이다. 기준 광강도 정보가 입력 광강도 정보에 비해 높은 분해능을 가지는 것이 1차원 광변조기 소자(130)의 구동 집적회로에서 출력되는 구동전압의 정밀도를 높이는데 유리하다. 11 is a graph illustrating a conversion relationship in which various gamma variables are reflected between input light intensity information and reference light intensity information according to an exemplary embodiment of the present invention. In this example, it is assumed that the input light intensity information has a resolution of 8 bits (= 256), and the reference light intensity information has a resolution of 10 bits (= 1024), but it is only one embodiment and may have a different resolution. Of course. It is advantageous for the reference light intensity information to have a higher resolution than the input light intensity information to increase the accuracy of the driving voltage output from the driving integrated circuit of the one-dimensional optical modulator element 130.

상기한 수학식 4에 따라 각각의 감마 변수 1.2, 1.5, 1.8, 2.0이 적용된 기준 광강도 정보와 입력 광강도 정보 간의 대응 그래프 1110, 1120, 1130, 1140이다. 대응 그래프 중 어느 하나에 따라 영상 신호에 포함된 입력 광강도 정보를 기 준 광강도 정보로 변환하고, 1차원 광변조기 소자(130)에 인가함으로써 사용자가 원하는 휘도 특성을 가지는 컬러 영상을 표현하게 된다. Corresponding graphs 1110, 1120, 1130, and 1140 between reference light intensity information to which gamma variables 1.2, 1.5, 1.8, and 2.0 are applied and input light intensity information according to Equation 4 described above. The input light intensity information included in the image signal is converted into reference light intensity information according to one of the corresponding graphs, and applied to the one-dimensional optical modulator device 130 to express a color image having a desired luminance characteristic. .

도 12는 본 발명에 따른 입력 광강도 정보 대비 변조빔의 밝기 곡선을 나타낸 도면이다. 여기서, 구동 집적회로는 인가된 광변조기 제어신호에 포함된 기준 광강도 정보에 비례하여 구동전압을 출력하는 선형 계조전압 특성을 가진다. 12 is a diagram illustrating a brightness curve of a modulation beam compared to input light intensity information according to the present invention. Here, the driving integrated circuit has a linear gray scale voltage characteristic that outputs a driving voltage in proportion to the reference light intensity information included in the applied optical modulator control signal.

도 12를 참조하면, 입력 광강도 정보에 따른 변조빔의 밝기가 3가지가 나타나 있다. 본 발명에 따른 전처리를 하지 않은 경우에는 도 2의 (b)에 도시된 것과 동일한 아크코사인 형태의 곡선(1210)을 가지게 된다. 감마 변수를 1로 정한 경우에는 이차함수와 유사한 형태의 포물선 곡선(1220)을 가지게 된다. 그리고 감마 변수를 2.2로 정한 경우에는 입력 광강도 정보와 변조빔의 밝기가 일차함수 형태의 직선(1230)을 가지게 되어 가장 최적의 휘도 특성을 나타냄을 알 수 있다. 이 외에도 감마 변수를 다양하게 변형함으로써 다양한 형태의 입력 광강도 정보 대비 변조빔의 밝기 곡선을 가질 수 있다.Referring to FIG. 12, three brightnesses of a modulation beam according to input light intensity information are illustrated. When not pretreated according to the present invention will have a curve 1210 of the same arc cosine shape as shown in Figure 2 (b). If the gamma variable is set to 1, it has a parabolic curve 1220 similar to a quadratic function. In the case where the gamma variable is set to 2.2, the input light intensity information and the brightness of the modulation beam have a linear function 1230 having a linear function, indicating the most optimal luminance characteristic. In addition, by varying the gamma variable, it is possible to have a brightness curve of the modulation beam compared to various types of input light intensity information.

본 발명에서 영상 제어 회로(180)는 상술한 입력 광강도 정보로부터 기준 광강도 정보로의 변환 방법을 포함하고, 광변조기 제어신호 및 스캐너 제어신호를 생성하여 1차원 광변조기 소자(130)와 스캐너(150)를 제어하는 방법을 수행하는 컴퓨터에서 판독할 수 있고 실행 가능한 코드가 기록된 기록 매체를 포함할 수 있다.In the present invention, the image control circuit 180 includes a method of converting the above-described input light intensity information into reference light intensity information, and generates an optical modulator control signal and a scanner control signal to generate the one-dimensional optical modulator element 130 and the scanner. It may include a recording medium on which a computer readable and executable code is recorded, which carries out the method for controlling 150.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 스캐닝 컬러 디스플레이 장치, 컬러 영상 제어 방법 및 컬러 영상 제어 기록 매체는 광강도 대비 구동전압의 구성이 선형적인 구동 집적회로를 통해 입력신호에 대하여 디지털적으로 전처리 연산을 함으로써 입력신호 대비 광량의 관계를 임의의 비선형적 관계로 변환시킬 수 있다. As described above, the scanning color display apparatus, the color image control method, and the color image control recording medium according to the present invention perform a digital preprocessing operation on an input signal through a driving integrated circuit having a linear configuration of driving voltage versus light intensity. As a result, the relationship between the amount of light and the input signal can be converted into an arbitrary nonlinear relationship.

또한, 1차원 광변조기 소자가 표현하는 투사 영상의 휘도 특성을 사용자가 선호하는 형태의 감마 곡선으로 손쉽게 바꿀 수 있다. In addition, it is possible to easily change the luminance characteristic of the projection image represented by the one-dimensional optical modulator element to a gamma curve of a user's preferred form.

또한, 참조표(LookUp Table)을 이용하여 입력신호를 디지털적으로 빠르게 전처리 연산할 수 있다.In addition, a lookup table may be used to quickly preprocess the input signal digitally.

또한, 각 마이크로 미러의 초기 변위와 구동전압에 따른 변위변화량의 불균일성을 보정하여 투사되는 영상의 각 화소가 균일한 밝기의 회절광을 생성하도록 할 수 있다. 이로 인해 보정이 없을 시 발생하는 투사 영상의 수직 방향의 밝기의 불균일현상을 제거하고 화질을 개선하는 효과가 있다. In addition, the non-uniformity of the displacement variation according to the initial displacement and the driving voltage of each micromirror may be corrected so that each pixel of the projected image generates diffracted light of uniform brightness. As a result, there is an effect of eliminating the unevenness of brightness in the vertical direction of the projection image generated without correction and improving image quality.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art to which the present invention pertains without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below It will be appreciated that modifications and variations can be made.

Claims (26)

광원;Light source; 상기 광원으로부터 조사되는 색광을 변조한 1차원 주사선의 변조빔을 생성하는 1차원 광변조기 소자;A one-dimensional optical modulator device for generating a modulation beam of a one-dimensional scan line modulating the color light emitted from the light source; 상기 변조빔을 스크린 상의 소정 위치에 투사하는 스캐너; 및A scanner for projecting the modulated beam to a predetermined position on a screen; And 영상 신호를 입력받으며, 상기 영상 신호로부터 추출된 입력 광강도 정보를 감마 변수가 조정되고 선형 축소된 변환 기준 광강도 정보로 변환하고, 상기 변환 기준 광강도 정보에 따라 상기 색광이 1차원 광변조기 소자에 변조되고 상기 스캐너를 통해 상기 스크린 상에 투사되게 하는 영상 제어 회로Receiving an image signal, and converting input light intensity information extracted from the image signal into converted reference light intensity information having a gamma variable adjusted and linearly reduced, wherein the color light is a one-dimensional optical modulator device according to the converted reference light intensity information. Control circuitry that is modulated to and projected onto the screen through the scanner 를 포함하는 스캐닝 컬러 디스플레이 장치.Scanning color display device comprising a. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 입력 광강도 정보 및 상기 변환 기준 광강도 정보는 각각 상기 1차원 주사선을 구성하는 각 화소의 광강도인 것을 특징으로 하는 스캐닝 컬러 디스플레 이 장치.And the input light intensity information and the conversion reference light intensity information are light intensities of respective pixels constituting the one-dimensional scan line, respectively. 제2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 1차원 광변조기 소자는,The one-dimensional optical modulator device, 광변조기 제어신호에 따라 구동전압을 생성하는 구동 집적회로; 및A driving integrated circuit generating a driving voltage according to the optical modulator control signal; And 상기 구동전압에 따라 변화되는 변위에 의해 입사된 빔을 변조하여 상기 변조빔을 생성하는 복수개의 마이크로 미러를 포함하되, It includes a plurality of micro mirrors for generating the modulated beam by modulating the incident beam by the displacement that is changed according to the drive voltage, 상기 마이크로 미러는 각각 하나의 화소를 담당하는 것을 특징으로 하는 스캐닝 컬러 디스플레이 장치.And each of the micro mirrors is in charge of one pixel. 제3항에 있어서, The method of claim 3, 상기 구동전압은 상기 변환 기준 광강도 정보에 비례하는 것을 특징으로 하는 스캐닝 컬러 디스플레이 장치.And the driving voltage is proportional to the conversion reference light intensity information. 제4항에 있어서, The method of claim 4, wherein 상기 마이크로 미러는 상기 구동전압에 비례하여 그 변위가 변화하는 것을 특징으로 하는 스캐닝 컬러 디스플레이 장치.And the displacement of the micro mirror is changed in proportion to the driving voltage. 제5항에 있어서, The method of claim 5, 상기 입력 광강도는 감마 변수가 조정된 기준 광강도 정보로 변환되고, 상기 기준 광강도 정보가 각 화소별로 불균일성을 보정한 상기 변환 기준 광강도 정보로 변환되는 것을 특징으로 하는 스캐닝 컬러 디스플레이 장치.And the input light intensity is converted into reference light intensity information with a gamma variable adjusted, and the reference light intensity information is converted into the converted reference light intensity information for correcting nonuniformity for each pixel. 제6항에 있어서, The method of claim 6, 상기 마이크로 미러에 의한 변조빔의 밝기와 상기 변위의 관계는 코사인(cosine) 함수 형태로 나타나는 것을 특징으로 하는 스캐닝 컬러 디스플레이 장치.And a relationship between the brightness of the modulated beam and the displacement caused by the micromirror is represented by a cosine function. -여기서, 상기 코사인 함수는
Figure 112005063371199-pat00014
이고, I는 상기 변조빔의 밝기, Io는 상기 변조빔의 평균 밝기, λ는 상기 변조빔의 파장, H는 상기 구동전압에 의한 변위변화량, Ho는 상기 마이크로 미러의 초기 변위이고, +부호는 상기 변조빔이 0차 회절광인 경우이고, -부호는 상기 변조빔이 ±1차 회절광인 경우임-
Where the cosine function
Figure 112005063371199-pat00014
I is the brightness of the modulation beam, I o is the average brightness of the modulation beam, λ is the wavelength of the modulation beam, H is the amount of displacement change by the driving voltage, H o is the initial displacement of the micromirror, + The sign is the case where the modulated beam is zero-order diffracted light, and the sign is the case where the modulated beam is ± first-order diffracted light.
제7항에 있어서, The method of claim 7, wherein 상기 기준 광강도 정보 및 상기 입력 광강도 정보의 관계는 상기 코사인 함수의 역함수형태로 나타난 것을 특징으로 하는 스캐닝 컬러 디스플레이 장치. And the relationship between the reference light intensity information and the input light intensity information is represented by an inverse function of the cosine function. -여기서, 상기 역함수는
Figure 112005063371199-pat00015
이고, Bstd 는 기준 광강도 정보, Binput 은 입력 광강도 정보, N은 상기 기준 광강도 정보의 분해능,
Figure 112005063371199-pat00016
는 상기 감마 변수,
Figure 112005063371199-pat00017
이고, +부호는 상기 변조빔이 0차 회절광인 경우이고, -부호는 상기 변조빔이 ±1차 회절광인 경우임-
Where the inverse is
Figure 112005063371199-pat00015
B std is reference light intensity information, B input is input light intensity information, N is resolution of the reference light intensity information,
Figure 112005063371199-pat00016
Is the gamma variable,
Figure 112005063371199-pat00017
Where + is the case where the modulation beam is 0th order diffracted light, and + is the case where the modulation beam is ± 1st order diffraction light.
제8항에 있어서, The method of claim 8, 상기 변환 기준 광강도 정보와 상기 기준 광강도 정보의 관계는 상기 기준 광강도 정보의 최소값 및 최대값을 마이크로 미러별로 상기 변조빔이 최소 밝기 및 최대 밝기를 가지는 상기 변환 기준 광강도 정보에 매칭시키는 것을 특징으로 하는 스캐닝 컬러 디스플레이 장치.The relationship between the conversion reference light intensity information and the reference light intensity information is to match the minimum and maximum values of the reference light intensity information to the conversion reference light intensity information having the minimum and maximum brightness of the modulation beam for each micromirror. Scanning color display device characterized in that. 제9항에 있어서, The method of claim 9, 상기 변환 기준 광강도 정보와 상기 기준 광강도 정보의 관계는 Bcal = Binoffset[k] + (BinSlope[k] × Bstd >> M)에 따르는 것을 특징으로 하는 스캐닝 컬러 디스플레이 장치.And the relationship between the converted reference light intensity information and the reference light intensity information is according to B cal = Binoffset [k] + (BinSlope [k] × B std >> M). -여기서, Bcal은 상기 변환 기준 광강도 정보, Binoffset[k]는 k(자연수)번째 마이크로 미러의 변조빔이 최소 밝기를 가지는 변환 기준 광강도, BinSlope[k]는 k번째 마이크로 미러의 변조빔이 최대 밝기를 가지는 변환 기준 광강도와 최소 밝기를 가지는 변환 기준 광강도의 차이, Bstd는 상기 기준 광강도 정보, M=log2N(N은 상기 기준 광강도 정보의 분해능)임-Where B cal is the conversion reference light intensity information, Binoffset [k] is the conversion reference light intensity at which the modulation beam of the k-th micromirror has the minimum brightness, and BinSlope [k] is the modulation beam of the k-th micromirror. The difference between the conversion reference light intensity having the maximum brightness and the conversion reference light intensity having the minimum brightness, B std is the reference light intensity information, and M = log 2 N (N is the resolution of the reference light intensity information). 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 영상 제어 회로는 상기 감마 변수에 따른 상기 입력 광강도 정보 및 상기 변환 기준 광강도 정보 간의 대응관계를 저장한 참조표(Look Up Table)을 가지고 있고, 상기 참조표에 의해 상기 입력 광강도 정보로부터 상기 변환 기준 광강도 정보로의 변환을 수행하는 것을 특징으로 하는 스캐닝 컬러 디스플레이 장치.The image control circuit has a look up table storing a correspondence between the input light intensity information according to the gamma variable and the conversion reference light intensity information, and from the input light intensity information according to the reference table. And a conversion to the conversion reference light intensity information. 제6항에 있어서, The method of claim 6, 상기 기준 광강도 정보의 분해능이 상기 입력 광강도 정보의 분해능보다 좋은 것을 특징으로 하는 스캐닝 컬러 디스플레이 장치.And the resolution of the reference light intensity information is better than the resolution of the input light intensity information. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 감마 변수는 조정 가능한 것을 특징으로 하는 스캐닝 컬러 디스플레이 장치.And the gamma parameter is adjustable. 광원과, 상기 광원으로부터 조사되는 색광을 변조한 1차원 주사선의 변조빔을 생성하는 1차원 광변조기 소자와, 상기 변조빔을 스크린 상의 소정 위치에 투사하는 스캐너를 포함하는 스캐닝 컬러 디스플레이 장치의 영상을 제어하는 방법에 있어서, An image of a scanning color display device including a light source, a one-dimensional optical modulator element for generating a modulated beam of one-dimensional scan line modulated with color light emitted from the light source, and a scanner for projecting the modulated beam to a predetermined position on a screen; In the control method, (a) 상기 색광에 대한 입력 광강도 정보를 포함하는 영상 신호를 입력받는 단계;(a) receiving an image signal including input light intensity information on the color light; (b) 상기 영상 신호로부터 상기 입력 광강도 정보를 추출하는 단계;(b) extracting the input light intensity information from the video signal; (c) 상기 입력 광강도 정보를 감마 변수가 조정되고 선형 축소된 변환 기준 광강도 정보로 변환하는 단계; 및(c) converting the input light intensity information into converted reference light intensity information with a gamma variable adjusted and linearly reduced; And (d) 상기 변환 기준 광강도 정보에 따라 상기 색광을 상기 1차원 광변조기 소자가 변조하게 하고 상기 스캐너를 통해 상기 스크린 상에 투사되게 하는 단계(d) causing the one-dimensional optical modulator element to modulate the color light according to the conversion reference light intensity information and to project it onto the screen through the scanner 를 포함하는 컬러 영상 제어 방법.Color image control method comprising a. 제14항에 있어서, The method of claim 14, 상기 입력 광강도 정보 및 상기 변환 기준 광강도 정보는 각각 상기 1차원 주사선을 구성하는 각 화소의 광강도인 것을 특징으로 하는 컬러 영상 제어 방법.And the input light intensity information and the conversion reference light intensity information are light intensities of respective pixels constituting the one-dimensional scan line, respectively. 제15항에 있어서, The method of claim 15, 상기 1차원 광변조기 소자는,The one-dimensional optical modulator device, 광변조기 제어신호에 따라 구동전압을 생성하는 구동 집적회로; 및A driving integrated circuit generating a driving voltage according to the optical modulator control signal; And 상기 구동전압에 따라 변화되는 변위에 의해 입사된 빔을 변조하여 상기 변조빔을 생성하는 복수개의 마이크로 미러A plurality of micro mirrors for generating the modulated beam by modulating the incident beam by the displacement that changes according to the drive voltage 를 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 영상 제어 방법.Color image control method comprising a. 제16항에 있어서, The method of claim 16, 상기 구동전압은 상기 변환 기준 광강도 정보에 비례하는 것을 특징으로 하는 컬러 영상 제어 방법.And the driving voltage is proportional to the conversion reference light intensity information. 제17항에 있어서, The method of claim 17, 상기 마이크로 미러는 상기 구동전압에 비례하여 그 변위가 변화하는 것을 특징으로 하는 컬러 영상 제어 방법.And the displacement of the micro mirror is changed in proportion to the driving voltage. 제18항에 있어서, The method of claim 18, 상기 마이크로 미러에 의한 변조빔의 밝기와 상기 변위의 관계는 코사인(cosine) 함수 형태로 나타나는 것을 특징으로 하는 컬러 영상 제어 방법.The relationship between the brightness of the modulation beam and the displacement by the micro mirror is represented by a cosine (cosine) function. -여기서, 상기 코사인 함수는
Figure 112005063371199-pat00018
이고, I는 상기 변조빔의 밝기, Io는 상기 변조빔의 평균 밝기, λ는 상기 변조빔의 파장, H는 상기 구동전압에 의한 변위변화량, Ho는 상기 마이크로 미러의 초기 변위이고, +부호는 상기 변조빔이 0차 회절광인 경우이고, -부호는 상기 변조빔이 ±1차 회절광인 경우임-
Where the cosine function
Figure 112005063371199-pat00018
I is the brightness of the modulation beam, I o is the average brightness of the modulation beam, λ is the wavelength of the modulation beam, H is the amount of displacement change by the driving voltage, H o is the initial displacement of the micromirror, + The sign is the case where the modulated beam is zero-order diffracted light, and the sign is the case where the modulated beam is ± first-order diffracted light.
제19항에 있어서,The method of claim 19, 상기 단계 (c)는,Step (c) is, (c1) 상기 입력 광강도 정보를 감마 변수가 조정된 기준 광강도 정보로 변환하는 단계; 및(c1) converting the input light intensity information into reference light intensity information whose gamma parameter is adjusted; And (c2) 상기 기준 광강도 정보를 각 화소별로 불균일성을 보정한 상기 변환 기준 광강도 정보로 변환하는 단계를 포함하되,(c2) converting the reference light intensity information into the conversion reference light intensity information correcting the nonuniformity for each pixel, 상기 기준 광강도 정보 및 상기 입력 광강도 정보의 관계는 상기 코사인 함수의 역함수형태로 나타난 것을 특징으로 하는 컬러 영상 제어 방법.And the relationship between the reference light intensity information and the input light intensity information is represented by an inverse function of the cosine function. -여기서, 상기 역함수는
Figure 112008037482545-pat00019
이고, Bstd 는 기준 광강도 정보, Binput 은 입력 광강도 정보, N은 상기 기준 광강도 정보의 분해능,
Figure 112008037482545-pat00020
는 상기 감마 변수,
Figure 112008037482545-pat00021
이고, +부호는 상기 변조빔이 0차 회절광인 경우이고, -부호는 상기 변조빔이 ±1차 회절광인 경우임-
Where the inverse is
Figure 112008037482545-pat00019
B std is reference light intensity information, B input is input light intensity information, N is resolution of the reference light intensity information,
Figure 112008037482545-pat00020
Is the gamma variable,
Figure 112008037482545-pat00021
Where + is the case where the modulation beam is 0th order diffracted light, and + is the case where the modulation beam is ± 1st order diffraction light.
제20항에 있어서, The method of claim 20, 상기 변환 기준 광강도 정보와 상기 기준 광강도 정보의 관계는 상기 기준 광강도 정보의 최소값 및 최대값을 마이크로 미러별로 상기 변조빔이 최소 밝기 및 최대 밝기를 가지는 상기 변환 기준 광강도 정보에 매칭시키는 것을 특징으로 하는 컬러 영상 제어 방법.The relationship between the conversion reference light intensity information and the reference light intensity information is to match the minimum and maximum values of the reference light intensity information to the conversion reference light intensity information having the minimum and maximum brightness of the modulation beam for each micromirror. Color image control method characterized in that. 제21항에 있어서, The method of claim 21, 상기 변환 기준 광강도 정보와 상기 기준 광강도 정보의 관계는 Bcal = Binoffset[k] + (BinSlope[k] × Bstd >> M)에 따르는 것을 특징으로 하는 컬러 영상 제어 방법.And the relationship between the converted reference light intensity information and the reference light intensity information is based on B cal = Binoffset [k] + (BinSlope [k] × B std >> M). -여기서, Bcal은 상기 변환 기준 광강도 정보, Binoffset[k]는 k(자연수)번째 마이크로 미러의 변조빔이 최소 밝기를 가지는 변환 기준 광강도, BinSlope[k] 는 k번째 마이크로 미러의 변조빔이 최대 밝기를 가지는 변환 기준 광강도와 최소 밝기를 가지는 변환 기준 광강도의 차이, Bstd는 상기 기준 광강도 정보, M=log2N(N은 상기 기준 광강도 정보의 분해능)임-Where B cal is the conversion reference light intensity information, Binoffset [k] is the conversion reference light intensity at which the modulation beam of the k (micron) micromirror has the minimum brightness, and BinSlope [k] is the modulation beam of the k th micromirror. The difference between the conversion reference light intensity having the maximum brightness and the conversion reference light intensity having the minimum brightness, B std is the reference light intensity information, and M = log 2 N (N is the resolution of the reference light intensity information). 제14항에 있어서, The method of claim 14, 상기 단계 (c)는 상기 입력 광강도 정보 및 상기 변환 기준 광강도 정보 간의 대응관계를 저장한 참조표에 의해 상기 입력 광강도 정보로부터 상기 변환 기준 광강도 정보로의 변환을 수행하는 것을 특징으로 하는 컬러 영상 제어 방법.In the step (c), the input light intensity information is converted from the input light intensity information to the conversion reference light intensity information by a reference table storing a correspondence relationship between the input light intensity information and the conversion reference light intensity information. Color image control method. 제20항에 있어서, The method of claim 20, 상기 기준 광강도 정보의 분해능이 상기 입력 광강도 정보의 분해능보다 좋은 것을 특징으로 하는 컬러 영상 제어 방법.And the resolution of the reference light intensity information is higher than the resolution of the input light intensity information. 제14항에 있어서, The method of claim 14, 상기 감마 변수는 조정 가능한 것을 특징으로 하는 컬러 영상 제어 방법.And the gamma variable is adjustable. 제14항 내지 제25항 중 어느 한 항에 기재된 컬러 영상 제어 방법을 수행하는 컴퓨터에서 판독할 수 있고 실행 가능한 코드가 기록된 컬러 영상 제어 기록 매체.A color image control recording medium having recorded thereon a computer readable and executable code for performing the color image control method according to any one of claims 14 to 25.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6714337B1 (en) 2002-06-28 2004-03-30 Silicon Light Machines Method and device for modulating a light beam and having an improved gamma response
US20040160656A1 (en) 2001-12-31 2004-08-19 Hewlett Gregory J. Pulse width modulation sequence generation
US20050168851A1 (en) 2002-02-25 2005-08-04 Micronic Laser Systems Ab Image forming method and apparatus
KR100526641B1 (en) 1996-04-13 2005-12-26 톰슨 LCD Projector

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100526641B1 (en) 1996-04-13 2005-12-26 톰슨 LCD Projector
US20040160656A1 (en) 2001-12-31 2004-08-19 Hewlett Gregory J. Pulse width modulation sequence generation
US20050168851A1 (en) 2002-02-25 2005-08-04 Micronic Laser Systems Ab Image forming method and apparatus
US6714337B1 (en) 2002-06-28 2004-03-30 Silicon Light Machines Method and device for modulating a light beam and having an improved gamma response

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